DE4401977A1 - Vorrichtung zur Positionsbestimmung einer Aufzugskabine - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Position einer Aufzugskabine zu bestimmen und daraus Informationen über den Ort abzuleiten, und zwar in Form von geeigneten Signalen, damit die Steuerung für die Aufzugsanlage in geeigneter Weise reagieren kann. An diese Vorrichtung zur Positionsbestimmung wird zusätzlich die Aufgabe gestellt, Nachstellen und Einfahren bei offenen Türen zu ermöglichen gemäß geltenden Vorschriften, und diese sind mit bestimmten Sicherheitsüberlegungen verknüpft. In einer alternativen Ausführung dieser Erfindung ist es sogar möglich, den Zusammenhang zwischen Position und Signal mit elektronischen Geräten zu manipulieren, was in der Praxis zu massiven Einsparungen bei Justagearbeiten an Aufzugsanlagen führt.

Die folgenden Lösungswege werden für diese Aufgabe bereits heute beschritten und sind allgemein bekannt:

• - Schachtschalter als einfache mechanische Lösung: An den Haltestellen und an den Verzögerungspunkten werden mechanische Schalter angebracht, die von an dem Fahrkorb angebrachten Schaltkurven betätigt werden. Auch eine Umkehrung dieses Prinzips ist bekannt: Die Schaltkurven sind dann ortsfest, die Schalter befinden sich am Fahrkorb. Elektronisch arbeitende Initiatoren oder magnetisch betätigte Schalter oder Sensoren anstelle von mechanischen Schachtschaltern sind eine weitere häufig anzutreffende Ausführung. Anstelle von Schaltkurven sind dann Blechstreifen oder Schaltmagnete die sensorisierten Elemente.
• - Mechanische "Kopierwerke" sind in vielfältiger Ausführung bekannt: Die Schachtstruktur wird auf eine Modellstruktur abgebildet, beispielsweise eine Trommel oder ein Modellgestell. Die Schachtschalter oder Sensoren haben dann ihre Entsprechung in diesem Modell.
• - Absolutwertgeber, Winkelcodierer, Band mit sich nicht wiederholendem Code mit zusätzlichen Schaltern für die Sicherheitsaufgaben sind ein neuerer Lösungsweg für diese Aufgabe. Auch hier handelt sich um eine Abbildung der Schachtstruktur auf eine Modellstruktur. Mit Hilfe von Mikrocomputern können mit solchen Vorrichtungen viele Aufgaben auf elegante Weise gelöst werden, beispielsweise können bestimmte Ortsmarken ohne irgendwelche Montage an mechanischen Teilen verschoben werden, was beim Einrichten einer Aufzugsanlage sehr hilfreich und zeitsparend ist. So können selbstlernende Systeme gebaut werden, oder es kann von einem kleinen Bediengerät - ähnlich einer Fernseh- Fernbedienung - die exakte Bündigposition ohne umständliches Montieren im Schacht einjustiert werden.
• - Inkrementalgeber mit zusätzlichen Schaltern für die Sicherheitsaufgaben sind eine weitere Möglichkeit. Eine bekannte Ausführungsform besteht darin, daß ein Band aus Metall in gleichmäßigen Abständen im Millimeterbereich gelocht ist und dieses Band im Schacht senkrecht und damit parallel zur Führung des Fahrkorbes aufgespannt ist. Auf dem Fahrkorb befindet sich dabei ein Sensor, der die Lochungen optisch, magnetisch oder mechanisch auswertet und daraus die Schachtsignale nachbildet. Andere Ausgestaltungen benutzen das umgekehrte Prinzip: Der Sensor ist ortsfest, das Band ist mit der Kabine verbunden. Eine weitere bekannte Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, daß anstelle eines gelochten Bandes ein Seil oder ein Band ohne Marken oder ein Zahnriemen benutzt wird, der Sensorkopf selbst erzeugt dann mittels gelochter Scheiben oder Trommeln oder aufgeklebter Bänder mit Markierungen äquivalente Signale.
• - Modernste Systeme benutzen Laser oder elektromagnetische Hochfrequenzsignale zur Entfernungsbestimmungen, elektronische Auswertevorrichtungen erzeugen daraus die gewünschten Signale für die Aufzugssteuerung.

Die meistern dieser bekannten Ausführungsformen sind umständlich zu montieren, und die Einstellarbeiten an der Baustelle sind zeitraubend und personalintensiv. Störungen an diese Schaltern sind eine der häufigsten Ursachen für Störungen an Aufzugsanlagen. Auch werden die bekannten Vorrichtungen wegen wenig ansprechender Ästhetik von Architekten mehr und mehr abgelehnt, insbesondere wenn Aufzug und Schacht in die Gestaltung von Gebäuden einbezogen werden. Die in dieser Beziehung günstiger abschneidenden Lasersysteme sind sehr kostspielig. Einige Signale für Aufzugssteuerungen unterliegen strengen international geregelten Normen, in Europa der EN81 für Personenaufzüge. Nur wenige bekannte Vorrichtungen können neben den üblichen Positionssignalen zum Verzögern und Halten auch diese sicherheitsrelevanten Signale ohne jeden Zusatz erzeugen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von Positionssignalen, wie sie bei Aufzugsanlagen benötigt werden, einschließlich der für die Sicherheit notwendigen Signale, und diese können im Einzelfall äußerst vielfältig sein.

Eine Besonderheit der Erfindung ist die sehr einfache Installation. Im Schacht, also an den Führungsschienen, an den Wänden oder Türrahmen müssen - abgesehen von zwei Befestigungs­ bügeln - keine Teile montiert oder justiert werden.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen Fig. 1, 2 und 3 dargestellt:

Fig. 1 Das Schachtkopiersystem, hier befestigt an der Führungsschiene, Sensorkopf auf angedeutetem Fahrkorbdach,

Fig. 2 Sensorkopf mit Lagerung,

Fig. 3 Träger für verschiebliche Marken, Magnet und Befestigungsclip.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß viele oder auch alle Positionsinformationen durch Marken 17 auf einem Band 5 - das sind vorzugsweise verschiebliche Magnete 14 - direkt oder indirekt repräsentiert werden. Dieses Band 5 wird im Schacht so aufge­ spannt, daß ein auf dem Fahrkorb 1 befestigter Sensorkopf 9 die Marken 17 auf dem Band sensorisieren kann. Die Ausgestaltung und Befestigung dieses Kopfes 9 ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

In einer speziellen Ausführungsform sind kleine zylindrische Magnete 14 in Profilblechen 13 bzw. 16 verschieblich und gegen Herausfallen geschützt aufgenommen, das Band 5 und die Profilbleche 13 bzw. 16 selbst sind so gestaltet, daß letztere ohne Werkzeug auf das Band 5 aufgeschnappt oder eingehakt werden können 17. So kann beispielsweise die genaue Halteposition eines Fahrkorbes 1 stufenlos und beliebig durch die Position eines Magneten 14 justiert werden. Überhaupt kann jedes beliebige Signal durch dieses Konstruktionsmerkmal stufenlos auf jede beliebige Position der Kabine 1 einjustiert werden - auch ohne jedes Werkzeug. Als Magnetsensoren werden oft bistabile Magnetschalter eingesetzt, die von der Richtung der Annäherung an einen Magneten 14 abhängig ein- oder ausschalten, bei umgedrehter Polarität verhalten sie sich entsprechend umgekehrt. Durch diese Eigenschaft kann man durch Setzen von Magneten 14 an denjenigen Positionen, wo sich ein Signal ändern soll, fast beliebige ortsgebundene Impulsmuster erzeugen.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum Sensorisieren der Position eines Aufzuges, gekennzeichnet dadurch, daß sich an dem Fahrkorb (1), vorzugsweise auf dem Fahrkorbdach ein Sensorkopf (9) in höhenstabiler und verwindungsstabiler Aufhängung (11) befindet, im Schacht ein gelochtes Band (5) mit gelochten 7 Trägern (13) bzw. (16) von verschieblichen Marken (14) als Träger von Informationen, beispielsweise verschieblichen Magneten (14) in versetzbaren und in die Lochungen des Bandes einschnappbaren 17 Trägern (13) bzw. (16), und ebenfalls im Schacht eine untere und eine obere Aufhängevorrichtung (2) unverschieblich gegenüber dem Gebäude und in der Regel einem Sicherheitsschalter (6) zum Sensorisieren eines Bandrisses.

2. Vorrichtung wie unter (1) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß auch die für die Sicherheit gemäß den gültigen Vorschriften nötigen Signale von ihr erzeugt werden, was dadurch verwirklicht wird, daß auf mindestens zwei voneinander unabhängigen Wegen Sensorsignale wie unter (1) beschrieben in an sich bekannter Signalfolge erzeugt und diese Signale dann einer an sich bekannten Sicherheitsschaltung zugeführt werden.

3. Vorrichtung wie unter (1) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß in die Lochungen 7 des Trägerbandes durch die Lochungen (18) Führungen (13) bzw. (16) für Marken (14) mit Clips (15) oder Schrauben eingeschnappt oder eingeschraubt oder eingehakt oder anders befestigt werden können und diese Führungen (13) bzw. (16) einen oder mehrere zylindrische oder auch anders geformte Permanetmagnete (14) aufnehmen und diese Magnete (14) stufenlos im Magnetträger (13) bzw. (16) verschieblich sind.

4. Vorrichtung wie unter (3) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Magneten (14) hier nicht gezeichnete optisch sensorisierbare Marken verschieblich in eine Führung (13) bzw. (16) oder ähnlich eingesetzt sind.

5. Vorrichtung wie unter (3) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (14) durch bistabil schaltende Magnetschalter im Sensorkopf (9) auf dem Fahrkorb (1) erfaßt werden.

6. Vorrichtung wie unter (3) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Permanentmagneten (14) hier nicht gezeichnete permanentmagnetische Streifen jeweils paarweise sich überlappend und gegeneinander verschieblich oder einzeln und verschieblich eingesetzt werden.

7. Vorrichtung wie unter (6) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Magnetstreifen oder -paare als Einheit durch monostabil schaltende Magnetschalter oder durch elektronische Magnetfeldsensoren im Sensorkopf auf der Kabine erfaßt werden.

8. Vorrichtung wie unter (3) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetführungen (13) bzw. (16) aus ferromagnetischem Material angefertigt sind.

9. Vorrichtung wie unter (8) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Bandes (5) Magnetführungen (13) bzw. (16) mit verschieblichen Magneten (14) befestigt sind.

10. Vorrichtung wie unter (9) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorkopf beide Seiten des Bandes wegen der Abschirmung durch die Maßnahme nach (8) ohne gegenseitige Beeinträchtigung auswertet.

11. Vorrichtung wie unter (1) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß sich außer den Lochungen (7) zum Befestigen von Magnetführungen (13) bzw. (16) oder Führungen nach Anspruch (4) oder (6) noch auf dem Band Lochungen (8) befinden, die zum Sensorisieren durch optische Sensoren und Signalwandlung durch an sich bekannte Zähl- und Auswertungsschaltungen geeignet sind.

12. Vorrichtung wie unter (11) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte Auswertungsschaltung in einen Lernmodus geschaltet werden kann, in dem sie selbsttätig die absolut bekannte Position der Positionsmarken (14) nebst Hysterese der zugehörigen Sensoren nach den Ansprüchen (6) oder (10) mit der nur relativ zu einem willkürlichen Nullpunkt bekannten Position der an sich bekannten Auswertungsschaltung in Beziehung bringt und die kennzeichnenden relativen Zahlenwerte in einen nichtflüchtigen elektronischen Speicher zur weiteren Auswertung einträgt.

13. Vorrichtung wie unter (12) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer an sich bekannten elektronischen Bedieneinheit die Auswerteschaltung so beeinflußt werden kann, daß die absoluten Ortsmarken (14) nach den Ansprüchen (6) oder (10) nicht direkt in Form von Sensorsignalen an die Steuerung der Aufzugsanlage übertragen werden sondern statt dessen die aus den relativen Zahlenwerten rückgerechneten Positionen.

14. Vorrichtung wie unter (13) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtflüchtig gespeicherten Zahlenwerte mittels einer an sich bekannten Bedieneinheit so manipuliert werden können, daß die gesamte Vorrichtung nach Anspruch (1) sich so verhält, als seien die Marken nach Ansprüchen (4), (5), (7) justiert worden, und das, obwohl sich deren Position nicht verändert hat.

15. Vorrichtung wie unter Anspruch (14) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die einmal gelernte Position der unverändert positionierten Ortsmarken (14) ständig mit den abgespeicherten Zahlenwerten verglichen wird und bei Abweichungen, die nicht im Rahmen der Fehlertoleranzen oder der durch EMV-Einflüsse oder sonstige Ereignisse herbeigeführten Störungen liegen, auf die nicht manipulierten Zahlenwerte nach Anspruch (12) und (13) zurückgegriffen wird.

16. Vorrichtung wie unter (1) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß im Sensorkopf (9) die Führungselemente (10) für das Band für jede der beiden Kanten aus einem einzelnen mechanischen Teil bestehen, die einfach herausgenommen und ersetzt werden können.

17. Vorrichtung wie unter (1) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Band (5) zugewandten Flächen (12) des Sensorkopfes glatt und ohne Durchbrüche gestaltet sind.

18. Vorrichtung wie unter (17) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Band (5) zugewandten Flächen (12) des Sensorkopfes aus durchsichtigem Material gefertigt sind.

19. Vorrichtung wie unter (17) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Band 5 zugewandten Flächen (12) des Sensorkopfes aus unmagnetischem Material gefertigt sind.

20. Vorrichtung wie unter (17) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorkopf (9) aus zwei Hälften besteht, die zusammengesteckt worden sind.

21. Vorrichtung wie unter (17) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorkopf (9) aus zwei Hälften besteht, die auseinandergeklappt werden können.

22. Vorrichtung wie unter (17) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß sich an einem oder an beiden Teilen des Sensorkopfes (9) eine hier nicht gezeichnete Abstreifvorrichtung - vorzugsweise eine Bürste - befindet, die Verschmutzungen an den Lochungen (8) nach Anspruch (11) selbsttätig entfernt.

23. Vorrichtung wie unter (11) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Verschmutzung und Alterung von Bauteilen hervorgerufene Abfall der Signalqualität am Sensorkopf oder am an sich bekannten Bediengerät angezeigt wird.

24. Vorrichtung wie unter (16) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorkopf in der Ebene des Bandes (5) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrkorbes in Grenzen frei verschieblich aber andererseits steif gegen Verdrehungen und steif gegen Verschiebungen in Richtung senkrecht zu dieser Ebene und in Bewegungsrichtung des Fahrkorbes gelagert (11) ist.

25. Vorrichtung wie unter (3) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetführungen (13) nach innen hin keilförmig gebogen sind, womit in Verbindung mit den Befestigungsclips (15) oder Schrauben verhindert wird, daß die Magnete (14) aus der aufgesetzten Magnetführung (13) entfernt werden oder herausfallen können, wobei andererseits die Möglichkeit bleibt, eine nicht oder erst einseitig aufgesetzte Magnetführung (13) bei noch nicht eingesetztem Clip (15) mit beliebig vielen Magneten (14) in beliebiger Pol-Lage zu bestücken,
26. Vorrichtung wie unter (3) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetführungen (16) nach innen hin gefalzt (15) sind, womit die gleiche Wirkung wie unter (25) beschrieben erzielt wird.

27. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (13) bzw. (16) der Marken (14) so ausgeführt sind, daß die Marken (14) nicht verschieblich sind.